Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стабилизатор частоты вращения двигателя постоянного тока 1

Стабилизатор скорости вращения двигателя не нуждается в тахометре

Texas Instruments DRV101 OPA237

Bruce Trump

Характеристики обратной ЭДС двигателей постоянного тока уже давно используются в регуляторах числа оборотов. В таких схемах линейных драйверов применяются мощные операционные усилители (ОУ), создающие отрицательное выходное сопротивление, которое противодействует падению напряжения на последовательном сопротивлении двигателя [1]. Схема на Рисунке 1 демонстрирует реализацию этого метода контроля скорости с использованием ШИМ-управления, снижающего мощность, рассеиваемую в схеме драйвера.

Рисунок 1.Напряжение положительной обратной связи, снимаемое с токоизмерительного
резистора RS, увеличивает коэффициент заполнения импульсов ШИМ-контроллера
IC2 для стабилизации частоты вращения двигателя при изменяющейся нагрузке.

Управляющее напряжение VIN устанавливает скорость вращения, а элементы IC1, Q1 и R3 преобразуют VIN в ток от 0 до 200 мкА. Источник тока управляет коэффициентом заполнения драйвера ШИМ микросхемы IC2 (вывод 3). Элементы D1, D2 и R5 предназначены для защиты схемы от чрезмерно низкого входного напряжения, способного вызвать инверсию контура регулирования.

Ток двигателя идет в общий провод через внутренний ключевой транзистор микросхемы IC2 и через токоизмерительный резистор RS. Схема фильтрует и масштабирует напряжение, падающее на токоизмерительном резисторе, чтобы сформировать сигнал положительной обратной связи, подаваемый на вход схемы через резистор R2. При подходящей глубине положительной обратной связи рост нагрузки на двигатель увеличивает ток двигателя, что, в свою очередь, увеличивает коэффициент заполнения импульсов драйвера для поддержания постоянства скорости.

Уравнение баланса скорости имеет вид

RM – сопротивление двигателя,
IM – ток двигателя,
V+ – напряжение на неинвертирующем входе IC1.

Эта модель пренебрегает потерями в коммутаторе микросхемы IC2. Такие потери, в зависимости от напряжения источника питания, могут существенно влиять на требуемые характеристики цепи обратной связи. В отличие от реализации схемы на мощном ОУ, на этот входящий в контур регулирования ШИМ-контроллер влияет абсолютное значение напряжения питания. Потери напряжения при переключении не являются чисто резистивными, и их сложно смоделировать. На практике можно оптимизировать управление скоростью, настроив глубину положительной обратной связи с помощью потенциометра R4. При правильной регулировке скорость двигателя остается относительно постоянной при значительных изменениях нагрузки. Хотя точность этого недорогого метода ниже, чем обеспечивают истинные контроллеры с сигналом обратной связи, получаемым от тахометра, он значительно лучше простого управления по напряжению.

Ссылка

  1. Burr-Brown Applications Bulletin AB-152

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments DRV101
  2. Datasheet Texas Instruments OPA237
  3. Datasheet Microchip 2N7000

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Регулировка и стабилизация частоты вращения двигателя постоянного тока

Описано несложное устройство, позволяющее регулировать частоту вращения вала двигателя постоянного тока и поддерживать её установленное значение при изменении механической нагрузки на вал.

При разработке физического прибора потребовалось изготовить низкоскоростной привод вращения платформы, несущей различные датчики и другое оборудование. Необходимы были возможность оперативной регулировки частоты вращения и её стабилизация при изменении механической нагрузки.

Первый вариант привода состоял из малогабаритного электродвигателя постоянного тока серии ДПМ с редуктором из однозаходного стального червяка и текстолитового зубчатого колеса. Датчиком частоты вращения служил насаженный на вал двигателя диск с прорезями, входившими в зазор открытой оптопары.

Сигнал оптопары поступал на узел стабилизации, состоящий из генератора образцовой частоты, частотного дискриминатора и прочих необходимых элементов. Устройство отлично «держало» назначенную частоту вращения, не реагируя на внешние возмущения.

Но выявился крупный недостаток, о котором разработчики и не догадывались в начале работы. Привод сильно шумел. Шум шариковых подшипников двигателя, червячной пары передавался на закреплённые на платформе датчики и почти полностью «убивал» полезные сигналы. Попытки амортизировать привод не привели к успеху, так как при изменении момента сопротивления платформы вращению механизм раскачивался и равномерность вращения терялась.

Выход был найден в использовании привода программирующих колёс от видеомагнитофона (рис. 1). Вал установленного в нём двигателя вращается в подшипниках скольжения, а червячная пара выполнена из материала, подобного капролону. Передаточное число механизма — 123, работает он практически бесшумно.

Поскольку установить диск с прорезями в этом механизме оказалось очень сложно, пришлось изыскивать иной способ стабилизации частоты вращения. Была сделана попытка использовать узел стабилизатора частоты вращения двигателя от кассетного магнитофона. Однако этот узел хорошо стабилизировал только одно значение этой частоты. При попытке установить иное стабильность нарушалась. После долгого и бесполезного поиска приемлемого решения в литературе пришлось разрабатывать узел стабилизации самостоятельно.

Читайте так же:
Стабилизатор тока схема расчет

Как известно, напряжение на выводах якоря двигателя постоянного тока складывается из падения напряжения на активном сопротивлении обмоток якоря и противоЭДС, прямо пропорциональной частоте вращения якоря. Эта ЭДС может служить мерилом частоты вращения. Но для этого нужно отделить её от падения напряжения на омическом сопротивлении обмотки.

Описанные в [1, 2] устройства, использующие противо ЭДС для стабилизации или регулирования частоты вращения двигателя либо хорошо поддерживают только одно установленное значение, либо, допуская регулировку частоты в широких пределах, не стабилизируют её при изменении нагрузки. Разработанное устройство отличается сочетанием обоих факторов — сохраняет произвольно установленную частоту вращения при изменении момента нагрузки.

Поставленная задача решается достаточно просто. В разработанном устройстве, схема которого изображена на рис. 2, последовательно с якорем двигателя М1 включён резистор R1, сопротивление которого в точности равно активному сопротивлению якоря. Если из напряжения на якоре вычесть падение напряжения на этом резисторе, получим напряжение, пропорциональное частоте вращения якоря. Операцию вычитания выполняет узел на ОУ DА2.1. Это напряжение поступает на один из входов усилителя сигнала рассогласования на ОУ DА2.2, на другой вход которого подано образцовое напряжение, соответствующее желаемой частоте вращения. ОУ управляет транзистором VT1, регулирующим напряжение питания двигателя М1.

Для лучшего понимания процесса регулирования рассмотрим упрощённую схему устройства, изображённую на рис. 3. Из неё понятно, что активное сопротивление якоря г и резисторы R1—RЗ образуют измерительный мост, в диагональ которого включены входы ОУ DА2.1. Напряжение на выходе моста равно

При точном выполнении равенствамост сбалансирован относительно напряжения питания двигателя U1 благодаря чему напряжение Uвых зависит только от противоЭДС якоря Е, т. е. от частоты его вращения. Изменение питающего напряжения U1 не разбалансирует мост, но вызывет изменение тока через двигатель, что приводит к изменению частоты его вращения и, соответственно, противоЭДС.

Резистор R1 должен быть рассчитан на рассеивание мощности, равной максимальной мощности двигателя.

Необходимую частоту вращения устанавливают подстроенным резистором R5. Увеличение или уменьшение частоты вращения под нагрузкой свидетельствует о неточной балансировке моста. Её нужно добиться подборкой резисторов R1— R3.

Конденсатор С1 и резистор R6 предотвращают высокочастотную генерацию.

Транзистор VT1 и интегральный стабилизатор напряжения 7812 размещены на небольшом теплоотводе. Теоретически устройство нечувствительно к колебаниям напряжения питания, но напряжение на подстроенном резисторе R5, задающем частоту вращения, должно быть стабилизировано. По этой причине в устройстве применён интегральный стабилизатор напряжения DА1. Кроме того, встроенная в этот стабилизатор защита по току предохраняет двигатель и транзистор VТ1 от повреждения при случайном заклинивании механизма.

При испытаниях устройства выяснилось, что основное влияние на стабильность частоты вращения оказывают температурные изменения сопротивления обмотки двигателя, выполненной из медного провода, тогда как резистор R1 изготовлен из манганина. Вводить различного рода термокомпенсирующие цепи было сочтено излишним, так как обеспечить равенство температуры резистора и обмотки двигателя не представляется возможным из-за разных условий отвода от них тепла.

И наконец, испытания готового устройства неожиданно выявили, что частота вращения приборной платформы под нагрузкой падает на 5…10 %. Оказалось, что виновато проскальзывание двух резиновых пассиков, соединяющих вал двигателя с червячным редуктором. Тщательной промывкой шкивов и пассиков, промывкой и смазкой всех подшипников скольжения указанный недостаток был устранён.

В результате достигнут коэффициент стабильности лучше 0,5 % при изменении нагрузки на выходном валу редуктора в пределах от 0 до 20 Н·см, что вполне удовлетворило предъявляемым требованиям.

Несомненное достоинство предложенного решения — его простота по сравнению с устройствами аналогичной точности. Недостаток — почти двукратный перерасход мощности, рассеиваемой на дополнительном резисторе.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Шевченко В. И. и др. Кассетные магнитофоны (библиотека «Телевизионный и радиоприём. Звукотехника», вып. 90). — М.: Связь, 1977.
  2. Леоненко П. Стабилизатор частоты вращения. — Радио, 1988, № 7, с. 32.

Автор: В. ХИЦЕНКО, Т. ЯКОВЛЕВ, г. Санкт-Петербург

Источник: Радио №4, 2015

Стабилизатор напряжения с параметрическим управлением

Введение

В подавляющем большинстве систем автоматического управления (САУ) информация и управляющие воздействия — это электрические напряжения и токи, механические линейные и угловые перемещения, световые и электромагнитные сигналы и т. д. В некоторых САУ сигналы и управляющие воздействия изменяют параметры устройства (элемента САУ). Например, электромеханический преобразователь, состоящий из приводного двигателя постоянного тока и синхронного генератора, осуществляет превращение напряжения постоянного тока в напряжение переменного. При этом стабилизация частоты переменного тока производится путем стабилизации частоты вращения приводного двигателя. При жестких требованиях к габаритам преобразователя, обычно применяемого на подвижных объектах, а также при мощности не более нескольких единиц киловатт стабилизация частоты вращения происходит по цепи возбуждения в результате короткого замыкания резистора, включенного последовательно с обмоткой возбуждения приводного двигателя параллельного возбуждения. При повышении скорости, вызванном сбросом нагрузки генератора, центробежный регулятор замыкает резистор, а при снижении скорости, вызванном повышением нагрузки, резистор подключается в цепь обмотки возбуждения.

Читайте так же:
Подключение таймера оттайки холодильника индезит по цвету проводов

Несмотря на определенные недостатки такого способа стабилизации частоты, в рассматриваемых условиях он оказался наиболее технически рациональным.

Параметрическое управляющее воздействие может оказаться предпочтительным и в других случаях. Изменяя сопротивление резистора, включенного последовательно с нагрузкой, можно регулировать напряжение на нагрузке, например стабилизировать его. Чтобы плавно изменять сопротивление резистора от нуля до номинального, нужно варьировать относительное время его короткого замыкания, осуществляющегося с высокой частотой. Подобный подход применялся в работе [1] для плавного изменения емкости конденсаторов. Разумеется, между коммутируемым резистором и нагрузкой должен быть включен сглаживающий LC-фильтр. В данной статье приведены результаты исследования стабилизатора напряжения постоянного тока с параметрическим управляющим воздействием.

Математическое описание стабилизатора напряжения

Стабилизатор напряжения постоянного тока (рис. 1) состоит из импульсного регулятора сопротивления резистора R и LC-фильтра. Ключ K периодически с высокой частотой (f = 1/T) замыкает резистор R, изменяя среднее значение сопротивления Rср = (1 – γ)R, γ = t/T от 0 при γ = 1 до R при γ = 0.

Рис. 1. Схема стабилизатора напряжения с параметрическим управлением

Высокая частота переключений ключа К позволяет рассматривать предельную непрерывную модель стабилизатора [2]. Чтобы ее получить, запишем уравнения схемы при двух положениях ключа К:

Записав уравнения в векторной форме [2]:

получаем уравнение предельной непрерывной модели схемы:

С учетом интегрального регулятора величины γ согласно уравнению (1) получаем систему уравнений предельной непрерывной модели стабилизатора напряжения:

где K — коэффициент преобразования интегрального регулятора, Uз — заданное значение напряжения нагрузки.

Полагая Uз и U постоянными, а левые части уравнений системы (2) равными 0, получаем уравнения стационарного режима:

Из системы уравнений (3) находим:

Легко проверить совпадение первых двух уравнений предельной непрерывной модели стабилизатора (2), полученной аналитически, с уравнениями непрерывной модели схемы (рис. 2), полученной из исходной схемы (рис. 1) заменой коммутируемого резистора R эквивалентным резистором со «средним» значением сопротивления (1 – γ)R.

Рис. 2. Непрерывная модель стабилизатора напряжения

Для оценки устойчивости стационарного режима необходима линеаризованная система уравнений возмущенного движения. Подставив в систему уравнений (2): i = I + di, uн = Uн0 + duн, γ = γ + , где di, duн и — отклонения от стационарного режима (возмущения), учитывая уравнения стационарного режима (3) и линеаризовав уравнения для малых возмущений, получаем линеаризованное векторное уравнение возмущенного движения:

Для асимптотической устойчивости стационарного режима с точностью до критического случая необходимо и достаточно отрицательных вещественных частей корней характеристического уравнения [3]:

det(zE – B) = 0, (5)

где E — единичная матрица.

Вычисление определителя (5) приводит к кубическому характеристическому уравнению:

Воспользовавшись критерием устойчивости Вышнеградского [4], получаем условие асимптотической устойчивости в виде неравенства

Из формулы (7) очевидно, что критический коэффициент Kкр возрастает при увеличении U.

Для сравнения рассмотрим стабилизатор напряжения на понижающем импульсном преобразователе напряжения постоянного тока (рис. 3).

Рис. 3. Cтабилизатор напряжения на понижающем импульсном преобразователе

Записав дифференциальные уравнения силовой части схемы для двух положений ключа К, получаем:

Переписав эти уравнения в векторной форме

согласно работе [2] получаем уравнения предельной непрерывной модели, оказавшиеся линейными,

С учетом уравнений (8) и интегрального регулятора γ получаем систему линейных уравнений стабилизатора напряжения:

Читайте так же:
Крен2а стабилизатор тока схема включения

Стационарный режим, найденный из уравнений (9), определяется выражениями

Уравнения возмущенного движения совпадают с уравнениями (9):

а в векторной форме с уравнением

Характеристическое уравнение возмущенного движения имеет вид:

Согласно критерию Вышнеградского, необходимое и достаточное условие устойчивости стационарного режима выражено неравенством

Сравнение основных свойств стабилизатора при параметрическом управлении со свойствами стабилизатора, использующего понижающий импульсный преобразователь

Ограничим сравнение случаем использования стабилизаторов во вторичных источниках питания, где колебания стабилизируемого напряжения относительно невелики, а требования к стабильности выходного напряжения высоки. Зададим колебание входного (стабилизируемого) напряжения ограниченным 20% в сторону снижения. Примем минимальное входное напряжение равным номинальному выходному, пренебрегая сопротивлением замкнутого ключа К. Тогда

Требования по допустимому току транзисторного ключа в обоих стабилизаторах одинаковы. Во втором стабилизаторе необходим еще и обратный диод VD с таким же допустимым током. По допустимому напряжению в первом стабилизаторе транзисторный ключ выбирается исходя из напряжения 0,25Uн ном. Во втором же стабилизаторе транзисторный ключ и обратный диод выбираются по допустимому напряжению 1,25Uн ном, то есть в 5 раз большему.

Чтобы сравнить переменную составляющую напряжения на входе фильтра (uф на рис. 1, 3) в обоих стабилизаторах, пренебрежем пульсациями тока, а транзисторные ключи и диод примем идеальными. На рис. 4а представлена переменная составляющая uф в первом стабилизаторе при 1,125Uн. С учетом R = 0,25Rн согласно формуле (4) получаем γ = 1 – 4 × 0,125 = 0,5.

Рис. 4. Переменные составляющие напряжения на входе фильтра:
а) в стабилизаторе с параметрическим управлением;
б) в стабилизаторе с импульсным понижающим преобразователем

На рис. 4б представлена переменная составляющая uф во втором стабилизаторе (γ = 1/1,125 = 0,8).

Из рис. 4а, б будет очевидно, что размах пульсаций входного напряжения фильтра ΔUф = Uф maxUф min в первом стабилизаторе оказался значительно меньше, чем во втором. Если во втором ΔUф = U, а изменяется в пределах от Umin до Umax, то в первом размах пульсаций ΔUф = Iн0R = Uн0R/Rном = 0,25Uн ном и не изменяется. Это утверждение не распространяется на граничные точки: γ = 0 и γ = 1 (U = Umax и U = Umin).

Пренебрегая пульсациями тока (iR = const) и напряжения на нагрузке (Uн = const), полагаем, что переменная составляющая uф полностью падает на дросселе фильтра с индуктивностью L. Это позволяет считать, что в стационарном режиме за первую часть периода коммутации (0 2 /8LC)R/4Rн. По сравнению с таковым у второго стабилизатора, имеющим место при γ = Uн ном/Umax и равным

оказывается в 4 раза меньше. Следовательно, для одинакового максимального размаха пульсаций ΔUн/Uн ном второй стабилизатор должен иметь произведение LC в 4 раза большее. При этом дроссель фильтра следует рассчитывать при значительно больших пульсациях напряжения на нем, чем у первого стабилизатора.

Недостатком первого стабилизатора являются потери в резисторе, используемом для регулирования напряжения. Для сравнения КПД двух стабилизаторов примем ключи, диод, дроссель и конденсатор идеальными, то есть учтем только потери в резисторе R. Очевидно, что в этом случае КПД второго стабилизатора = 100%. У первого же КПД изменяется в зависимости от величины U. При U = Umax h = hmin = (Rн/(Rн + R)) × 100%, а при U = Umin h = hmax = (Rн/Rн) × 100% = 100%.

В случае Umin –3 А), согласно формуле (10) выбираем индуктивность дросселя, приняв γ = 0,5, что соответствует максимуму ΔI:

Величину емкости конденсатора фильтра определим по допустимому размаху пульсаций выходного напряжения ΔU . c, соответствующем запасу устойчивости 20lg(32,6/10) = 10 дБ, построен переходный процесс включения стабилизатора. На рис. 6 представлены кривые изменения фазовых координат непрерывной (iн, uнн, γн) и дискретной модели (iд, uнд, γд).

Рис. 6. Переходный процесс включения стабилизатора

Фазовые координаты обеих моделей практически совпадают, заметна только пульсационная составляющая тока дискретной модели. Там же показаны пульсации тока и напряжения в увеличенном масштабе. Расчетные значения пульсаций ΔUн = 16 мB и ΔI = 62,5 мA хорошо согласуются со значениями, определенными в результате моделирования: ΔUн = 15,5 мB, ΔI = 63,7 мA.

Читайте так же:
Регулируемый стабилизатор тока транзисторе

К превышению критического коэффициента интегрального регулятора приводят автоколебания стабилизатора, являющегося нелинейной системой не только вследствие умножения фазовых координат i и γ в первом уравнении системы (2), но и в результате ограничения величины выходного сигнала интегрального регулятора диапазоном 0 . c размах колебаний выходного напряжения составляет 17 В при периоде колебаний 8,31×10 –3 c. В автоколебательном режиме проявляется ограничение γ снизу на уровне 0.

Выводы

Параметрическое управление, основанное на изменении эквивалентного сопротивления коммутируемого резистора, имеет определенные преимущества по сравнению с применением импульсного понижающего преобразователя при использовании обоих способов в стабилизаторах напряжения вторичных источников питания.

Его основные преимущества:

  • значительно более легкие условия работы транзисторного ключа и отсутствие обратного диода;
  • максимальные пульсации выходного напряжения при одинаковом произведении параметров фильтра LC будут в 4 раза меньше при параметрическом управлении, а кроме того, максимальное переменное напряжение на дросселе также будет существенно ниже.

Основной недостаток рассмотренного параметрического управления — снижение коэффициента полезного действия вследствие потерь в резисторе.

Анализ свойств стабилизатора по его предельной непрерывной модели дает результаты, хорошо согласующиеся с полученными на дискретной модели при вполне реальных частотах коммутации.

Регулятор оборотов двигателя постоянного тока 12 вольт

На простых механизмах удобно устанавливать аналоговые регуляторы тока. К примеру, они могут изменить скорость вращения вала мотора. С технической стороны выполнить такой регулятор просто (потребуется установка одного транзистора). Применим для регулировки независимой скорости моторов в робототехнике и источниках питания. Наиболее распространены два варианта регуляторов: одноканальные и двухканальные.

Видео №1 . Одноканальный регулятор в работе. Меняет скорость кручения вала мотора посредством вращения ручки переменного резистора.

Видео №2. Увеличение скорости кручения вала мотора при работе одноканального регулятора. Рост числа оборотов от минимального до максимального значения при вращении ручки переменного резистора.

Видео №3 . Двухканальный регулятор в работе. Независимая установка скорости кручения валов моторов на базе подстроечных резисторов.

Видео №4. Напряжение на выходе регулятора измерено цифровым мультиметром. Полученное значение равно напряжению батарейки, от которого отняли 0,6 вольт (разница возникает из-за падения напряжения на переходе транзистора). При использовании батарейки в 9,55 вольт, фиксируется изменение от 0 до 8,9 вольт.

Функции и основные характеристики

Ток нагрузки одноканального (фото. 1) и двухканального (фото. 2) регуляторов не превышает 1,5 А. Поэтому для повышения нагрузочной способности производят замену транзистора КТ815А на КТ972А. Нумерация выводов для этих транзисторов совпадает (э-к-б). Но модель КТ972А работоспособна с токами до 4А.

Одноканальный регулятор для мотора

Устройство управляет одним мотором, питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.

Конструкция устройства

Основные элементы конструкции регулятора представлены на фото. 3. Устройство состоит из пяти компонентов: два резистор переменного сопротивления с сопротивлением 10 кОм (№1) и 1 кОм (№2), транзистор модели КТ815А (№3), пара двухсекционных винтовых клеммника на выход для подключения мотора (№4) и вход для подключения батарейки (№5).

Примечание 1. Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.

Принцип работы

Порядок работы регулятора мотора описывает электросхема (рис. 1). С учетом полярности на разъем ХТ1 подают постоянное напряжение. Лампочку или мотор подключают к разъему ХТ2. На входе включают переменный резистор R1, вращение его ручки изменяет потенциал на среднем выходе в противовес минусу батарейки. Через токоограничитель R2 произведено подключение среднего выхода к базовому выводу транзистора VT1. При этом транзистор включен по схеме регулярного тока. Положительный потенциал на базовом выходе увеличивается при перемещении вверх среднего вывода от плавного вращения ручки переменного резистора. Происходит увеличение тока, которое обусловлено снижением сопротивления перехода коллектор-эмитттер в транзисторе VT1. Потенциал будет уменьшаться, если ситуация будет обратной.

Принципиальная электрическая схема

    Материалы и детали

    Необходима печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита (допустимая толщина 1-1,5 мм). В таблице 1 приведен список радиокомпонентов.

    Примечание 2. Необходимый для устройства переменный резистор может быть любого производства, важно соблюсти для него значения сопротивления тока указанные в таблице 1.

    Примечание 3. Для регулировки токов выше 1,5А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). При этом рисунок печатной платы менять не требуется, так как распределение выводов у обоих транзисторов идентично.

    Процесс сборки

    Для дальнейшей работы нужно скачать архивный файл, размещенный в конце статьи, разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора (файл termo1), а монтажный чертеж (файл montag1) – на белом листе офисной (формат А4).

    Читайте так же:
    Стабилизатор напряжения постоянного тока с регулировкой напряжения

    Далее чертеж монтажной платы (№1 на фото. 4) наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4). Необходимо сделать отверстия (№3 на фото. 14) на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпадать. На фото.5 показана цоколёвка транзистора КТ815.

    Вход и выход клеммников-разъемов маркируют белым цветом . Через клипсу к клеммнику подключается источник напряжения. Полностью собранный одноканальный регулятор отображен на фото. Источник питания (батарея 9 вольт) подключается на финальном этапе сборки. Теперь можно регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.

    Для тестирования устройства необходимо из архива распечатать чертеж диска. Далее нужно наклеить этот чертеж (№1) на плотную и тонкую картонную бумагу (№2 ). Затем с помощью ножниц вырезается диск (№3).

    Полученную заготовку переворачивают (№1 ) и к центру крепят квадрат черной изоленты (№2) для лучшего сцепления поверхности вала мотора с диском. Нужно сделать отверстие (№3) как указано на изображении. Затем диск устанавливают на вал мотора и можно приступать к испытаниям. Одноканальный регулятор мотора готов!

    Двухканальный регулятор для мотора

    Используется для независимого управления парой моторов одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Ток нагрузки рассчитан до 1,5А на каждый канал.

    Конструкция устройства

    Основные компоненты конструкции представлены на фото.10 и включают: два подстроечных резистора для регулировки 2-го канала (№1) и 1-го канала (№2), три двухсекционных винтовых клеммника для выхода на 2-ой мотор (№3), для выхода на 1-ый мотор (№4) и для входа (№5).

    Примечание.1 Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.

    Принцип работы

    Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора. Состоит из двух частей (рис.2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления замен на подстроечный резистор. Скорость вращения валов устанавливается заранее.

    Примечание.2. Для оперативной регулировки скорости кручения моторов подстроечные резисторы заменяют с помощью монтажного провода с резисторами переменного сопротивления с показателями сопротивлений, указанными на схеме.

    Материалы и детали

    Понадобится печатная плата размером 30х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита толщиной 1-1,5 мм. В таблице 2 приведен список радиокомпонентов.

    Процесс сборки

    После скачивания архивного файла, размещенного в конце статьи, нужно разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора для термоперевода (файл termo2), а монтажный чертеж (файл montag2) – на белом листе офисной (формат А4).

    Чертеж монтажной платы наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы . Формируют отверстия на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпасть. Производится цоколёвка транзистора КТ815. Для проверки нужно временно соединить монтажным проводом входы 1 и 2 .

    Любой из входов подключают к полюсу источника питания (в примере показана батарейка 9 вольт). Минус источника питания при этом крепят к центру клеммника. Важно помнить: черный провод «-», а красный «+».

    Моторы должны быть подключены к двум клеммникам, также необходимо установить нужную скорость. После успешных испытаний нужно удалить временное соединение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный регулятор мотора готов!

    В АРХИВЕ представленные необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов помечены красными стрелками.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию